[信息与通信]第1章电信传输原理.ppt

（a）架空明线 （b）对称市话电缆 （c）同轴电缆 图1-11 通信线路 （d）光纤结构 纤芯 包层 涂覆层 阶跃型 渐变型 图1-11 通信线路 一、架空明线 架空明线是利用金属裸线，架设在电线杆上的一种通信线路。它主要由电杆、线条、线担、隔电子，拉线等组成。其缺点是，由于架空明线暴露在大自然环境中，故其电磁场为“开放式”的。当传输信号频率较高时，具有一定的辐射性，使线路衰耗增大。所以，一般用来开通12路载波电话，传输频率为150KHZ。通常用于专网通信。 二、对称电缆（平行双导线） 对称市话电缆是由若干扭绞成对（或组）的导电芯线加绝缘层组合而成的缆芯，外面再包裹护层的一个整体。导电芯线必须具有良好的导电性，柔软性和足够的机械强度。目前，最常用的是软铜线，也有采用半硬铝线。常用的线径：0.32、0.4、0.5、0.6和0.8mm的软铜线；绝缘层是为保证芯线之间和芯线与护层之间具有良好的绝缘性能，在每根导线外包裹绝缘纸带，或聚苯乙烯、或聚烯烃塑料层。 三、同轴电缆 同轴电缆又称为同轴回路，属于不对称的结构。这种线对是由内、外导体和绝缘介质三部分组成。 内导体必须是圆柱形，具有良好的导电率、足够的机械强度和柔韧性，所以都采用单根硬拉铜线。 外导体的导电率、柔韧性和机械强度应与内导体相同，全长需要保持完整的圆柱形，构成管形的铜带厚度和有关成型尺寸，都应符合制造公差要求。主要用在中继线、天馈线和有线电视系统中的馈线等。 四、光纤光缆 光缆是由光纤、加强件和外护层构成。而光纤是由纤芯、包层和涂敷层组成。如图1-11（d）。纤芯由石英等制成，折射率通常用n1表示，它是光波的主要通道。包层也由石英等制成，其折射率为n2，且n1 n2，其作用是构成全内反射的条件。涂敷层由聚乙烯等制成，其作用增加光纤的机械强度。 五、金属波导 波导指的是“用来导引电磁波，使它按人们意图向某个方向传输的设备”。 金属波导是一种用金属制成的中空的柱状导体。由于电磁波是在由金属壁所围住的柱形空间内，沿着波导所规定的方向前进，所以又叫作闭波导。 金属波导的种类较多。按截面形状划分时有：矩形波导、圆柱形波导等。金属波导是厘米波段广为采用的传输线，一般作为天馈线使用。 图1-12 金属波导 §1.4传输单位和传输电平 一、传输单位 为了衡量传输过程中的衰减（损耗）或增益，常用分贝（dB值）作传输中信号功率变化的计量单位（或信号功率大小的计量单位 dBm），即传输单位,功率变化的dB数可以由下式给出: dB数=10lgP2/ P1 P2为某部件的输出功率, P1为某部件的输入功率。 二、传输电平 目前国际上通用的传输单位为有两种，一为分贝（用dB表示），一为奈培（用NP表示）。传输电平就是用分贝或奈培这样的传输计量单位来表示信号大小或强弱的，也就是说，电平高意味着信号强、功率大、电压高、电流大，电平低则相反。这是传输当中的一个很重要的参数。 所谓某点的电平，就是指该点的功率（或电压、电流）与基准功率（或基准电压、基准电流）之比的对数值。 电平的表示方法 ： 1．以常用对数表示 当取常用对数时，其单位为分贝，以dB表示。 以功率进行计算时称为功率电平： (1.1) 以电压进行计算时称为电压电平： (1.2) 以电流进行计算时称为电流电平: (1.3) 上式中的P0、UO、IO分别表示基准功率、基准电压和基准电流。P1、U1、I1分别表示被测点的功率、电压和电流值。 2．以自然对数表示 当取自然对数时，电平的单位为奈培（简称为奈），以NP表示。 功率电平： (1.4) 电压电平： (1.5) 电流电平： (1.6) 3．奈培和分贝之间的转换关系 设LP=1NP ,则由式(1.4)知 , 这个功率比如用常用对数表示则是 以上分析说明: 1NP= 8.686 dB (1.7) 1 dB=1/8.686=0.115 NP 三、绝对电